工廠供電技術(shù)學(xué)習(xí)情境三

學(xué)習(xí)情境三：供配電線路的運行與維護(hù)任務(wù)目標(biāo)了解供配電線路的分類、結(jié)構(gòu)、特點及敷設(shè)方法掌握供配電導(dǎo)線和電纜的選擇方法。掌握供配電線路的接線方式。掌握架空線路的運行和維護(hù)。教學(xué)任務(wù)任務(wù)一：供配電線路的認(rèn)識與敷設(shè)

任務(wù)二：供配電線路的運行與維護(hù)技能實訓(xùn)任務(wù)五：任務(wù)一：供配電線路的認(rèn)識與敷設(shè)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．掌握架空線路的結(jié)構(gòu)及敷設(shè)方法。2．掌握電力電纜的結(jié)構(gòu)及敷設(shè)方法。3．掌握供配電導(dǎo)線和電纜的選擇方法。任務(wù)一：供配電線路的認(rèn)識與敷設(shè)

子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)

（1）架空線路的認(rèn)識

1.架空線路的結(jié)構(gòu)子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)（1）架空線路的認(rèn)識

2．導(dǎo)線與地線（避雷線）①導(dǎo)線和避雷線的材料。②導(dǎo)線在電桿的排列方式。導(dǎo)線的排列方式有水平排列和三角形排列，三相四線制低壓架空線路的導(dǎo)線，一般都采用水平方式排列。

子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)（1）架空線路的認(rèn)識

3．電桿電桿是電的橋梁，讓電運輸?shù)礁鱾€地方，是支持導(dǎo)線及其附屬的橫擔(dān)、絕緣子等的支柱，是架空線路最基本的元件之一。它應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，盡可能經(jīng)久耐用，價廉，且便于搬運和安裝。電桿如果按材質(zhì)分可有木制電桿、水泥電桿和鐵塔三類。子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)（1）架空線路的認(rèn)識

4．橫擔(dān)和拉線（1）橫擔(dān)

橫擔(dān)安裝在電桿的上部，用于安裝絕緣子以固定導(dǎo)線中。常用的有鐵橫擔(dān)、木橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。（2）拉線拉線在架設(shè)過程中用于平衡電桿所受到的不平衡作用力，并可抵抗風(fēng)壓防止電桿傾倒。子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)（1）架空線路的認(rèn)識

5．絕緣子架空線路的絕緣子又叫瓷瓶，用來固定導(dǎo)線，并使導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與電桿橫擔(dān)之間絕緣。絕緣子要具有一定的電氣絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度。架空線路的絕緣子有針式絕緣子、蝶式絕緣子、懸式絕緣子、瓷橫擔(dān)絕緣子。

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1．10kV架空線路的敷設(shè)原則

架空線路在敷設(shè)過程中需要注意的敷設(shè)原則：①必須先進(jìn)行實地勘察，詳細(xì)了解現(xiàn)場情況，并盡可能考慮多種設(shè)計方案。②在可能的條件下，應(yīng)使路徑長度最短、轉(zhuǎn)角少、特殊跨越少，水文地質(zhì)條件好，投資少、省材料，施工方便、運行方便、安全可靠。③沿線交通便利，便于施工、運行，而不使線路長度增加。

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1．10kV架空線路的敷設(shè)原則

④線路應(yīng)盡可能避開森林、綠化區(qū)、防護(hù)林等，必須穿越時也應(yīng)從最窄處通過，盡量減少砍伐樹木。⑤路徑選擇應(yīng)避免跨越建筑物。⑥線路應(yīng)避開不良地質(zhì)地段，以減少基礎(chǔ)施工量。⑦應(yīng)盡量少占農(nóng)田，不占良田。⑧應(yīng)避免和同一河流或工程設(shè)施多次交叉。

子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)（2）架空線路的敷設(shè)

1．10kV架空線路的敷設(shè)原則

⑨線路與建筑物平行交叉，線路與特殊管道交叉或接近，線路與各種工程設(shè)施交叉和接近時，必須符合相應(yīng)規(guī)程的要求。⑩線路應(yīng)避開沼澤地、水草地、易積水地及鹽堿地。線路通過黃土地區(qū)時，應(yīng)盡量避開沖溝、陷穴及受地表水作用后產(chǎn)生強(qiáng)烈濕陷性地帶。⑾線路應(yīng)避開污染地區(qū)，或在上風(fēng)向通過。⑿線路轉(zhuǎn)角點不宜選在高山頂、深溝、河岸、堤壩、懸崖、陡坡或易被洪水沖刷、淹沒之處。

子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)（2）架空線路的敷設(shè)

2．架空線路的注意事項①路徑選擇應(yīng)不妨礙交通及起重機(jī)的拆裝、進(jìn)出和運行，且力求路徑短直、轉(zhuǎn)角?。虎诩芸諏?dǎo)線與鄰近線路或設(shè)施的距離應(yīng)符合表3-2要求。表3-2架空線路與鄰近線路或設(shè)施的距離項目鄰近線路或設(shè)施的類別最小凈空距離/m過引線、拉下線與鄰線架空線與拉線電桿外緣樹梢擺最大時0.130.650.5最小垂直距離/m同桿架設(shè)下的廣播線路通信線路最大弧垂與地面最大弧垂與暫設(shè)工程頂端與鄰近線路交叉施工現(xiàn)場機(jī)動車道鐵路軌道<1kV1～10kV1.04.06.07.52.51.22.5最小水平距離/m電桿至路基邊緣電桿至鐵路軌道邊緣邊線與建筑物突出部分1.0桿高+3.01.0子任務(wù)一：架空線路的認(rèn)識與敷設(shè)（2）架空線路的敷設(shè)

2．架空線路的注意事項③電桿采用水泥桿時，不得露筋、不得有環(huán)向裂紋，其梢徑不得小于130mm。電桿的埋設(shè)深度宜為桿長的1/10加上0.6m，但在松軟土地上應(yīng)當(dāng)加大埋設(shè)深度或采用卡盤固定。④檔距、線距、橫擔(dān)長度及間距要求：檔距是指兩桿之間的水平距離，施工現(xiàn)場架空線檔距不得大于35m。線距是指同一電桿各線間的水平距離，一般不得小于0.3m。橫擔(dān)長度應(yīng)為：兩線時取0.7m，三線或四線時取1.5m，五線時取1.8m。子任務(wù)二：電力電纜的認(rèn)識與敷設(shè)

（1）電力電纜的認(rèn)識

電力電纜是在電力系統(tǒng)中傳輸或分配大功率電能用的電纜。由電站發(fā)出的電能通過架空輸電線、電力電纜連接各種電壓級別的變電配電站，然后送到各個用電單位。電力電纜同其他架空裸線相比，其優(yōu)點是受外界氣候干擾小、安全可靠、隱蔽、較少維護(hù)、經(jīng)久耐用，可在各種場合下敷設(shè)。但電力電纜結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝均較復(fù)雜、成本較高，因此一般用于發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)的動力引入或引出線路中，以及跨越江河、鐵路站場、城市地區(qū)的輸配電線路和工礦企業(yè)內(nèi)部的主干電力線路中。子任務(wù)二：電力電纜的認(rèn)識與敷設(shè)

（1）電力電纜的認(rèn)識

1．電力電纜的結(jié)構(gòu)電力電纜通常由電纜線芯、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。（1）電纜線芯電纜線芯傳導(dǎo)電流。通常由多股銅絞線或鋁絞線制成。（2）絕緣層絕緣層的作用是使各導(dǎo)體之間及導(dǎo)體與包皮之間相互絕緣。使用的材料：橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚丁烯、棉、麻、絲、綢、紙、礦物油、植物油、氣體等。（3）保護(hù)層保護(hù)層的作用是保護(hù)導(dǎo)體和絕緣層，防止外力損傷、水分侵入和絕緣油外流。

子任務(wù)二：電力電纜的認(rèn)識與敷設(shè)

（1）電力電纜的認(rèn)識

2．電力電纜的分類子任務(wù)二：電力電纜的認(rèn)識與敷設(shè)

（1）電力電纜的認(rèn)識

3．電力電纜的特點及制造要求電力電纜的規(guī)格不同，但都具備有如下特點及制造上的要求。①工作電壓較高，因而要求電纜具有優(yōu)良的電氣絕緣性能。②傳輸容量較大，因此對電纜的熱性能的考慮比較突出。③由于大都是固定敷設(shè)于各種不良環(huán)境條件（地下、隧道溝管、豎井斜坡以及水下等）下，且要求可靠地運行數(shù)十年，因此對護(hù)層材料與結(jié)構(gòu)要求也較高。④由于電力系統(tǒng)容量、電壓、相數(shù)等因素的變化及敷設(shè)環(huán)境條件的不同，電力電纜產(chǎn)品的品種、規(guī)格也相當(dāng)繁多。子任務(wù)二：電力電纜的認(rèn)識與敷設(shè)

（1）電力電纜的認(rèn)識

4．電力電纜的制造過程電力電纜從原材料加工到制造成纜，由于品種不同整個制造過程也不同，大體上有如下工藝：金屬加工（熔煉）→壓延→撥絲→絞線（將若干根銅線或鋁線絞成一股線芯）→線芯絕緣（對橡皮絕緣和聚乙烯絕緣的電纜通過擠出機(jī)和硫化管完成絕緣線芯；對紙絕緣的電纜用絕緣紙包繞線芯、真空干燥、浸油完成絕緣線芯）→成纜（將三股或四股完成絕緣的線芯絞合成多芯電纜導(dǎo)體）→內(nèi)、外護(hù)層處理(有鎧裝電纜、非鎧裝電纜及紙力纜幾種情況：鎧裝電纜要在成纜后的電纜導(dǎo)體上繞包或擠出一層內(nèi)護(hù)套，然后施加鋼帶或鋼絲鎧裝套，之后擠出外護(hù)層。

子任務(wù)二：電力電纜的認(rèn)識與敷設(shè)

（2）電力電纜的敷設(shè)

1．電纜敷設(shè)方法電纜的敷設(shè)方式有以下幾種：①電纜隧道：適用于敷有大量電纜的，諸如汽機(jī)廠房、鍋爐廠房、主控制樓到主廠房、開關(guān)室及饋線電纜數(shù)量較多的配電裝置等地區(qū)。②電纜溝道：適用于電纜較少而不經(jīng)常交換的地區(qū)、輔助車間及架空出線的配電裝置。③排管式電纜：一般適用于與其他建筑物、鐵路或公路互相交叉的地帶。④直埋式電纜：一般適用于汽機(jī)廠房、輸煤棧橋、鍋爐廠房運轉(zhuǎn)層等。⑤電纜橋架敷設(shè)：特別適用于架空敷設(shè)全塑電纜。子任務(wù)二：電力電纜的認(rèn)識與敷設(shè)

（2）電力電纜的敷設(shè)

2．電力電纜的敷設(shè)要求

①敷設(shè)順序：先電力電纜，再控制電纜；先集中電纜，再較分散電纜；先較長電纜，再較短電纜。②排列布局：電力電纜和控制電纜應(yīng)分開排列，同一側(cè)的支架上應(yīng)盡量將控制電纜放在電力電纜的下面，對于高壓沖油電纜不宜放置過高。③一般工藝要求：橫看成線、縱看成片，引出方向、彎度、余度相互間距、掛牌位置一致，避免交叉壓疊，整齊美觀。子任務(wù)三：供配電導(dǎo)線和電纜的選擇（1）根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度選擇

由于導(dǎo)線本身的重量，以及風(fēng)、雨、冰、雪等原因，使導(dǎo)線承受一定的應(yīng)力，如果導(dǎo)線過細(xì)，就容易折斷，將引起停電等事故。因此，在選擇導(dǎo)線時要根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度來選擇，以滿足不同用途時導(dǎo)線的最小截面要求。

子任務(wù)三：供配電導(dǎo)線和電纜的選擇（2）按發(fā)熱條件選擇

每一種導(dǎo)線截面按其允許的發(fā)熱條件都對應(yīng)著一個允許的載流量。因此，在選擇導(dǎo)線截面時，必須使其允許的載流量大于或等于線路的計算電流值。【例3.1】有一條采用BLX-500型的鋁心橡皮線明敷的380/220V線路，最大負(fù)荷電流為30A，敷設(shè)地點的環(huán)境溫度為30℃。試按發(fā)熱條件選擇此橡皮線的芯線截面。解：查有關(guān)資料知，氣溫為30℃時芯線截面為10mm2的BLX型橡皮線穿鋼管敷設(shè)時的允許載流量為37A，大于最大負(fù)荷電流。因此，按發(fā)熱條件，相線截面可初步地選為10mm2，而零線截面可初步選為10mm2。子任務(wù)三：供配電導(dǎo)線和電纜的選擇（3）與保護(hù)設(shè)備相適應(yīng)

按發(fā)熱條件選擇的導(dǎo)線和電纜的截面，還應(yīng)該與其保護(hù)裝置（熔斷器、自動空氣開關(guān)）的額定電流相適應(yīng)，其截面不得小于保護(hù)裝置所能保護(hù)的最小截面，即Iy≥I?！軮j

式中I保——保護(hù)設(shè)備的額定電流；Iy——導(dǎo)線、電纜允許載流量；Ij——計算電流。子任務(wù)三：供配電導(dǎo)線和電纜的選擇（4）按允許電壓損失來選擇為了保證用電設(shè)備的正常運行，必須使設(shè)備接線端子處的電壓在允許值范圍之內(nèi)，但由于線路上有電壓損失，因此，在選擇電線或電纜時，要按電壓損失來選擇電線或電纜的截面。在具體選擇電線電纜時，第二和第四兩種選擇原則常常用來相互校驗，即按發(fā)熱條件選擇后，要用電壓損失條件進(jìn)行校驗；或按電壓損失要求選擇后，還要用發(fā)熱條件進(jìn)行校驗。對于按允許電壓損失來選擇導(dǎo)線、電纜截面時，可按下式來簡化計算，即任務(wù)二：供配電線路的運行與維護(hù)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．掌握高低壓供配電線路的接線方式及特點。2．掌握架空線路的運行和維護(hù)。3．掌握電纜線路的運行和維護(hù)。任務(wù)二：供配電線路的運行與維護(hù)

子任務(wù)一：供配電線路的接線方式（1）高壓配電線路的接線方式1．單電源放射式接線單電源放射式接線如圖3-14所示。任務(wù)二：供配電線路的運行與維護(hù)

子任務(wù)一：供配電線路的接線方式（1）高壓配電線路的接線方式2．單電源樹干式接線單電源樹干式接線如圖3-15所示。子任務(wù)一：供配電線路的接線方式（1）高壓配電線路的接線方式3．雙電源環(huán)形接線雙電源環(huán)形接線實質(zhì)上是兩端供電的樹干式接線。多數(shù)環(huán)形供電方式采用“開口”運行方式，即環(huán)形線路開關(guān)是斷開的，兩條干線分開運行，如圖3-16所示。子任務(wù)一：供配電線路的接線方式（2）低壓配電線路的接線方式

低壓配電線路的接線方式也有放射式接線、樹干式接線和環(huán)形接線三種方式。1．低壓放射式接線圖3-17所示為低壓放射式接線。此接線方式由變壓器低壓母線上引出若干條回路，再分別配電給各配電箱或用電設(shè)備。子任務(wù)一：供配電線路的接線方式（2）低壓配電線路的接線方式

2．樹干式接線圖3-18所示為兩種常見的低壓樹干式接線。樹干式接線從變電所低壓母線上引出干線，沿干線再引出若干條支線，然后再引至各用電設(shè)備。適于供電給容量較小而分布較均勻的用電設(shè)備，如機(jī)床、小型加熱爐等。樹形接線的特點正好與放射式接線相反。子任務(wù)一：供配電線路的接線方式（2）低壓配電線路的接線方式

3．低壓環(huán)形接線圖3-20所示為由一臺變壓器供電的低壓環(huán)形接線方式。環(huán)形接線實質(zhì)上是兩端供電的樹干式接線方式的改進(jìn)型，多采用“開口”方式運行。一個工廠內(nèi)的一些車間變電所低壓側(cè)也可以通過低壓聯(lián)絡(luò)線相互連接成為環(huán)形。子任務(wù)二：架空線路的運行和維護(hù)

（1）線路標(biāo)志

在一個大型工廠企業(yè)中，為了便于管理，保證安全，對各條線路給以命名，對每個基電桿予以編號。命名的原則大致為由工廠總降壓變電所起，至主要車間的線路部分，稱為干線。為了便于工作，一般應(yīng)按車間名稱來命名。每條配電線路的電桿基數(shù)，編號的一般方法是單獨編干線、支線，由電源端起為1號。若由兩個以上電源的供電的線路，可定一個電源點為基準(zhǔn)進(jìn)行編號。子任務(wù)二：架空線路的運行和維護(hù)

（2）線路的巡視

架空線路的運行監(jiān)視工作，主要采取巡視和檢查方法。通過巡視和檢查，從而掌握線路運行狀況及周圍環(huán)境的變化，以便及時消除缺陷，預(yù)防事故的發(fā)生，并確定線路檢修的內(nèi)容和時間。架空線路的巡視，按照工作性質(zhì)和任務(wù)，以及規(guī)定的時間不同，可分正常巡視、夜間巡視、故障巡視和特殊巡視。正常巡視，也叫定期巡視，主要檢查線路各元件的運行狀況，有無異常損壞現(xiàn)象；夜間巡視，其目的是檢查導(dǎo)線接頭及各部結(jié)點有無發(fā)熱現(xiàn)象，絕緣子有無因污穢及裂紋而放電；故障巡視，主要是查明故障地點和原因，便于及時處理；特殊巡視，主要是在氣候驟變，如導(dǎo)線覆冰、大霧、狂風(fēng)暴雨時進(jìn)行巡視，以查明有無異?，F(xiàn)象。

子任務(wù)二：架空線路的運行和維護(hù)

（3）線路的維護(hù)

由于架空線路長期處于露天運行，經(jīng)常受到周圍環(huán)境和大自然變化的影響，在運行中會發(fā)生各種各樣的故障。據(jù)運行情況統(tǒng)計，在各種故障中多屬于季節(jié)性故障。為了防止線路在不同季節(jié)發(fā)生故障，就應(yīng)加強(qiáng)線路維護(hù)工作，采取相應(yīng)的反事故措施，從而保證線路的安全運行。（1）污穢和防污（2）線路覆冰及其消除的措施（3）防風(fēng)和其他維護(hù)工作（4）線路事故處理子任務(wù)二：架空線路的運行和維護(hù)

（4）線路的檢修

配電線路檢修是根據(jù)巡線報告及檢查與測量的結(jié)果，進(jìn)行正規(guī)的預(yù)防性修理工作，其目的是為了消除在巡視與檢查中所發(fā)現(xiàn)的各種缺陷，以預(yù)防事故的發(fā)生，保證安全供電。配電線路檢修工作一般可分為：①維修。為了維持配電線路及附屬設(shè)備的安全運行和必須的供電可靠性的工作，稱為維修。②大修。為了提高設(shè)備的運行情況，恢復(fù)線路及附屬設(shè)備至原設(shè)計的電氣性能或機(jī)械性能而進(jìn)行的檢修稱為大修。③搶修。事故搶修是由于自然災(zāi)害及外力破壞等，所造成的配電線路倒桿、電桿傾斜、斷線、金具或絕緣子脫落或混線等停電事故，需要迅速進(jìn)行的搶修工作。

子任務(wù)三：電纜線路的運行和維護(hù)

（1）電纜線路的巡視和檢查

對電纜線路，一般要求每季進(jìn)行一次巡視檢查。室外電纜起初每三個月巡查一次，每年應(yīng)有不少于一次的夜間巡視檢查，并應(yīng)選擇細(xì)雨或初雪的日子里進(jìn)行；室內(nèi)電纜頭可與高壓配電裝置巡查周期相同；暴雨后，對有可能被雨水沖刷的地段，應(yīng)進(jìn)行特殊巡查。并應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視其負(fù)荷大小和發(fā)熱情況。在巡視檢查中發(fā)現(xiàn)的異常情況，應(yīng)記在專用記錄簿內(nèi)，重要情況就及時匯報上級，請示處理。子任務(wù)三：電纜線路的運行和維護(hù)

（1）電纜線路的巡視和檢查

1．電力電纜的巡視檢查①直埋電纜巡視檢查項目和要求。②溝道內(nèi)電纜巡視檢查項目和要求。③電纜頭巡視檢查項目和要求。2．電力電纜運行時的禁忌①不要忽視對電纜負(fù)荷電流的檢測。②電纜配電線路不應(yīng)使用重合閘裝置。③電纜配電線路斷路器跳閘后，不要忽視電纜的檢查。子任務(wù)三：電纜線路的運行和維護(hù)

（2）電纜線路的故障探測

1．電纜故障的分類及特點常見的電纜故障有短路（接地）型、斷線型、閃絡(luò)型、復(fù)合型幾種。①短路（接地）型：電纜一相或數(shù)相導(dǎo)體對地或?qū)w之間絕緣發(fā)生貫穿性故障。②斷線型：電纜一相或數(shù)相導(dǎo)體不連續(xù)的故障。③閃絡(luò)型：電纜絕緣在某一電壓下發(fā)生瞬時擊穿，但擊穿通道隨即封閉，絕緣又迅速恢復(fù)的故障。其特點是低電壓時電纜絕緣良好，當(dāng)電壓升高到一定值或在某一較高電壓持續(xù)一定時間后，絕緣發(fā)生瞬時擊穿現(xiàn)象。④復(fù)合型：電纜故障具有兩種以上的故障特點。子任務(wù)三：電纜線路的運行和維護(hù)

（2）電纜線路的故障探測

2．常用電纜故障測試和特點（1）電橋法（2）脈沖法脈沖法是應(yīng)用脈沖信號進(jìn)行電纜故障測距的測試方法。它分低壓脈沖法、脈沖電壓法和脈沖電流法三種。①低壓脈沖法②脈沖電壓法③脈沖電流法原理子任務(wù)三：電纜線路的運行和維護(hù)

（3）電纜線路的檢修

1．電纜檢修周期①大修三年一次。②小修每年1次～2次。2．電纜大修①清掃電纜頭及引線表面。②用0.05mm的塞尺檢查電纜鼻子的接觸面應(yīng)塞不進(jìn)去。有過熱現(xiàn)象時，重新打磨處理，必要時重新做頭。③檢查接地線，固定卡子等應(yīng)緊固。④對試驗不合格的電纜，應(yīng)找出原因，進(jìn)行處理。子任務(wù)三：電纜線路的運行和維護(hù)

（3）電纜線路的檢修

3．電纜小修①清掃電纜頭及引線表面。②測量電纜絕緣，不合格時應(yīng)找出原因，進(jìn)行處理。4．電纜絕緣不良的處理①電纜頭外部受潮時，可用紅外線燈泡、電吹熱風(fēng)等方法進(jìn)行干燥。②電纜內(nèi)部受